光学元件驱动机构

技术领域

本发明涉及一种光学元件驱动机构，尤其涉及一种具有支撑组件的光学元件驱动机构。

背景技术

随着科技的发展，现今许多电子装置(例如平板电脑或智能手机)都配有镜头模块而具有照相或录影的功能。当使用者使用配有镜头模块的电子装置时，可能会有晃动的情形发生，进而使得镜头模块所拍摄的图像产生模糊。然而，人们对于图像品质的要求日益增高，使得镜头模块具有优良的防震功能日趋重要。此外，现代人们追求产品小型化，如何设计出一种小型且具优良的光学防震机构是一重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光学元件驱动机构，以解决上述至少一个问题。

本发明提供一种光学元件驱动机构，光学元件驱动机构包括第一承载件、固定部、第一驱动组件以及支撑组件。第一承载件连接具有光轴的第一光学元件。第一承载件可相对固定部运动。第一驱动组件用以驱动第一承载件相对固定部运动。第一承载件经由支撑组件可相对固定部运动。

根据本公开的一些实施例，第一承载件包括突出部以及延伸部。突出部的延伸方向垂直于延伸部的延伸方向。

根据本公开的一些实施例，突出部的延伸方向垂直于光轴。延伸部的延伸方向平行于光轴。

根据本公开的一些实施例，第一承载件还包括另一突出部。突出部以及另一突出部分别位在第一驱动组件的两侧。

根据本公开的一些实施例，当从垂直于光轴的方向观察时，延伸部的高度大于突出部的高度。

根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括第二承载件。当从垂直于光轴的方向观察时，延伸部分别与突出部以及第二承载件至少部分重叠。

根据本公开的一些实施例，延伸部包括凹槽，凹槽不与支撑组件接触。

根据本公开的一些实施例，支撑组件包括第一支撑元件以及第二支撑元件。第一支撑元件以及第二支撑元件分别在平行于光轴的方向延伸。

根据本公开的一些实施例，延伸部具有第一接触部以及第二接触部。第一接触部接触第一支撑元件，且第二接触部接触第二支撑元件。

根据本公开的一些实施例，第一接触部为具有V形形状的槽道。

根据本公开的一些实施例，第一接触部为槽道，且第一接触部包括两个接触部表面。

根据本公开的一些实施例，第一接触部的接触部表面之间形成夹角。

根据本公开的一些实施例，第二接触部为槽道。第二接触部包括接触部表面以及两个表面。第二支撑元件接触第二接触部的接触部表面。第二支撑元件不接触第二接触部的表面。

根据本公开的一些实施例，第二接触部的接触部表面分别与两个表面形成角度相等的两个夹角。

根据本公开的一些实施例，当沿着光轴观察时，光学元件驱动机构大致具有矩形的形状，且第一驱动组件与支撑组件位于光学元件驱动机构的同一侧。

根据本公开的一些实施例，第一驱动组件与光轴之间的最短距离小于支撑组件与光轴之间的最短距离。

根据本公开的一些实施例，第一驱动组件包括第一磁性元件、第一线圈以及第一导磁元件。第一磁性元件设置在固定部上，第一线圈以及第一导磁元件设置在第一承载件上。

根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括第一电路构件。第一电路构件包括第一部分以及第二部分。第一部分以及第二部分分别设置在第一承载件不同的两侧。

根据本公开的一些实施例，第一电路构件的第一部分设置在第一线圈以及第一导磁元件之间。

根据本公开的一些实施例，光学元件驱动机构还包括第一感测元件。第一感测元件设置在第一电路构件上，且电性连接到第一电路构件。

本发明的有益效果在于，本公开中的活动部经由支撑组件相对固定部运动。使用本公开的支撑组件而非弹簧片可使承载件承载质量、尺寸较大的光学元件，由此提升光学元件驱动机构的性能。

附图说明

本公开可通过之后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是，按照业界的标准做法，各种特征并没有按比例绘制，并且仅用于说明的目的。事实上，为了能够清楚的说明，因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。

图1显示根据本公开的一些实施例的光学元件驱动机构的立体图。

图2是根据本公开的一些实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。

图3显示第一承载件、第一线圈、第一导磁元件以及第一电路构件的立体图。

图4显示光学元件驱动机构的顶视图，其中为了说明用途未显示外壳。

图5A为从图4中的方框5A所截取的放大图。

图5B为从图4中的方框5B所截取的放大图。

图6为根据本公开的一些实施例的光学元件驱动机构沿着图1的线S-S’截取的剖面侧视图。

图7为根据本公开的另一实施例的光学元件驱动机构的剖面侧视图。

附图标记如下：

1:第一光学元件

10,10’:光学元件驱动机构

10a:第一侧

10b:第二侧

10c:第三侧

10d:第四侧

100:固定部

110:外壳

120:框架

121:框架金属片

200:活动部

210,210’:第一承载件

211,211’,212:突出部

213,213’,214:延伸部

2131:第一接触部

2132’:凹槽

2131A,2131B,2141A:接触部表面

2141:第二接触部

2141B,2141C:表面

220:第二承载件

221:第二承载件金属片

222:第二承载件滚动元件容纳部

230:第二承载件滚动元件

310:第一驱动组件

311:第一磁性元件

312:第一线圈

313:第一导磁元件

320:第二驱动组件

321:第二磁性元件

322:第二线圈

400:支撑组件

410:第一支撑元件

420:第二支撑元件

510:第一电路构件

511:第一部分

512:第二部分

520:第二电路构件

610:第一感测元件

620:第二感测元件

5A,5B:方框

∠A,∠B,∠C:夹角

D1,D2:距离

H1,H2:高度

O:光轴

S,S’:线

具体实施方式

为了让本公开的目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示做详细说明。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本公开。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本公开。

此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如“较低”或“底部”及“较高”或“顶部”，以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图示的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。

以下说明本发明实施例的光学元件驱动机构。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所公开的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本发明，并非用以局限本发明的范围。除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的本领域技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。

图1显示根据本公开的一些实施例的光学元件驱动机构10的立体图。前述光学元件驱动机构10设置于例如一相机、平板电脑或手机等电子装置的内部，以获取图像。前述光学元件驱动机构10可使设置于其中的第一光学元件1以及第二光学元件(未显示)两者相对移动，以达到自动对焦(Auto-Focusing，AF)与光学防手震(Optical ImageStabilization，OIS)的目的。以下将说明光学元件驱动机构10的详细结构。

如图1中所显示，光学元件驱动机构10大致具有矩形的形状，且包括一第一侧10a、一第二侧10b、一第三侧10c以及一第四侧10d。

根据本公开的一些实施例，第一侧10a与第二侧10b相对，且第一侧10a与第二侧10b彼此平行。根据本公开的一些实施例，第三侧10c与第四侧10d相对，且第三侧10c与第四侧10d彼此平行。

图2是根据本公开的一些实施例的光学元件驱动机构10的爆炸图。如图2中所显示，光学元件驱动机构10包括一固定部100、一活动部200、一第一驱动组件310、一第二驱动组件320、一支撑组件400、一第一电路构件510、一第二电路构件520以及一第一感测元件610以及一组第二感测元件620。

固定部100包括一外壳110以及一框架120。外壳110连接到框架120，以形成一内部空间，并容纳光学元件驱动机构10的其他元件。根据本公开一些实施例，框架120包括一组框架金属片121，然而在图2的视角中无法看到框架金属片121，其细节将在以下相关于图6详细描述。

活动部200包括一第一承载件210、一第二承载件220以及一组第二承载件滚动元件230。第一承载件210固定地承载第一光学元件1。因此，当第一承载件210运动时，第一光学元件1将随着第一承载件210运动。光学元件1具有一光轴O，光轴O大致平行于Z轴。

第二承载件220固定地承载一第二光学元件(未显示)。根据本公开的一些实施例，第二承载件220可沿着垂直于Z轴的X轴以及Y轴运动。根据本公开的一些实施例，第二承载件220可以围绕第二光学元件(未显示)的光轴而运动(转动)。

第二承载件220包括一组第二承载件金属片221以及一组第二承载件滚动元件容纳部222。第二承载件滚动元件230设置于框架120及第二承载件220之间。

根据本公开的一些实施例，第二承载件滚动元件230分别设置于框架金属片121及第二承载件金属片221之间。第二承载件滚动元件230分别接触框架金属片121及第二承载件金属片221。如此一来，可以避免框架120及第二承载件220受到损害，而且还可以有助于第二承载件滚动元件230的运动。

根据本公开的一些实施例，第二承载件滚动元件容纳部222围绕第二承载件滚动元件230。如此一来，可以限制第二承载件滚动元件230的运动范围。

第一驱动组件310可驱动第一承载件210在光轴O运动，以进行光学元件驱动机构10自动对焦的功能。根据本公开的一些实施例，第一驱动组件310包括一第一磁性元件311、一第一线圈312以及一第一导磁元件313。第一磁性元件311对应第一线圈312。

如图2中所显示，第一磁性元件311在光学元件驱动机构10的第一侧10a设置在框架120上。第一线圈312以及第一导磁元件313在光学元件驱动机构10的第一侧10a设置在第一承载件210上，且第一线圈312设置邻近于第一磁性元件311。

第一导磁元件313可与第一磁性元件311之间产生磁吸引力，使得当第一承载件210在光轴O运动时，第一承载件210与固定部100之间在X轴的间距保持不变，以由此抑制第一承载件210被驱动时发生翻转的情形。

第二驱动组件320可驱动第二承载件220沿着X轴以及Y轴运动。根据本公开的一些实施例，第二驱动组件320可驱动第二承载件220围绕第二光学元件(未显示)的光轴而运动(转动)。

第二驱动组件320包括三个第二磁性元件321以及五个第二线圈322。根据本公开的一些实施例，第二磁性元件321对应于第二线圈322。

如图2中所显示，三个第二磁性元件321分别在光学元件驱动机构10的第一侧10a、第二侧10b、第三侧10c设置于框架120上。第二线圈322设置在第二承载件220上。

应当理解的是，设置在第一侧10a的磁性元件同时是第一驱动组件310的第一磁性元件311以及第二驱动组件320的第二磁性元件321之一。如此一来，可降低光学元件驱动机构10的体积，以达到小型化。

根据本公开的一些实施例，活动部200可经由支撑组件400相对固定部100运动。支撑组件400与第一驱动组件310皆位在光学元件驱动机构10的第一侧10a，此配置有助于在第一承载件210被驱动时，保持第一承载件210以及支撑组件400之间的接触。

支撑组件400包括一第一支撑元件410以及一第二支撑元件420。第一支撑元件410以及第二支撑元件420为平行于光轴O(Z轴)延伸的两个导杆。第一支撑元件410以及第二支撑元件420的两端分别固定在外壳110以及框架120。

当沿着X轴观察时，第一线圈312位在第一支撑元件410以及第二支撑元件420之间。当沿着光轴O观察时，第一支撑元件410以及第二支撑元件420分别位在光学元件驱动机构10的第一侧10a的两个角落。

第一承载件210可经由支撑组件400相对固定部100运动，相较于公知技术中使用弹簧片活动地连接承载件的配置，本发明所使用的支撑组件400将允许第一承载件210承载质量、尺寸更大的光学元件1，进而提升光学元件驱动机构10的性能。

根据本公开的一些实施例，第一电路构件510包括一第一部分511以及一第二部分512。第一部分511在光学元件驱动机构10的第一侧10a设置于第一线圈312以及第一导磁元件313之间，且电性连接到第一驱动组件310。

第二部分512在光学元件驱动机构10的第四侧10d设置于第一承载件210上。第一电路构件510可通过第二部分512连接到一外部电路(未显示)。

根据本公开的一些实施例，在Z轴上，第二电路构件520设置在第二线圈322以及第二承载件220之间。第二电路构件520电性连接到第二驱动组件320。第二线圈322设置在第二电路构件520上。

根据本公开的一些实施例，第一感测元件610设置在第一电路构件510上，且电性连接到第一电路构件510。第一感测元件610对应于第一磁性元件311，以感测第一承载件210相对于固定部100的位置。

应当理解的是，设置在第一侧10a的磁性元件同时是第一驱动组件310的第一磁性元件311以及用于第一感测元件610的参考元件。如此一来，磁性元件可兼具驱动以及感测的作用，而可降低光学元件驱动机构10的体积，以达到小型化。

根据本公开的一些实施例，第二感测元件620设置在第二电路构件520上，且电性连接到第二电路构件520。第二感测元件620对应于第二磁性元件321，以感测第二承载件220相对于固定部100的位置。

应当理解的是，设置在第一侧10a、第二侧10b、第三侧10c的磁性元件同时是第二驱动组件320的第二磁性元件321以及用于第二感测元件620的参考元件。如此一来，磁性元件可兼具驱动以及感测的作用，而可降低光学元件驱动机构10的体积，以达到小型化。

图3显示第一承载件210、第一线圈312、第一导磁元件313以及第一电路构件510的立体图。如图3中所显示，第一承载件210包括两个突出部211、212以及两个延伸部213、214。

两个突出部211、212分别在靠近光学元件驱动机构10的第一侧10a的两个角落处朝向-X方向延伸。换句话说，突出部211、212分别位在第一线圈312以及第一导磁元件313的两侧。两个延伸部213、214分别从突出部211、212朝向-Z方向延伸。

突出部211、212的延伸方向垂直于延伸部213、214的延伸方向。突出部211、212的延伸方向垂直于Z轴，延伸部213、214的延伸方向平行于Z轴。

图4显示光学元件驱动机构10的顶视图，其中为了说明用途未显示外壳110。如图4中所显示，第一导磁元件313与光轴O之间的最短距离D1小于支撑组件400与光轴O之间的最短距离D2。

请一同参照图3到图4，根据本公开的一些实施例，延伸部213包括一第一接触部2131。第一接触部2131为具有V形形状的槽道。第一接触部2131以提供两个承靠面的方式接触第一支撑元件410，也就是说，当沿着Z轴观察时，第一支撑元件410与第一接触部2131之间有两个接触点，其细节将在图5A中更清楚地显示。

延伸部214包括一第二接触部2141。第二接触部2141为提供单一承靠面的槽道。第二接触部2141以提供单一承靠面的方式接触第二支撑元件420，也就是说，当沿着Z轴观察时，第二支撑元件420与第二接触部2141之间有一个接触点，其细节将在图5B中更清楚地显示。

图5A为从图4中的方框5A所截取的放大图。如图5A中所显示，第一接触部2131接触第一支撑元件410。作为容纳第一支撑元件410的槽道的第一接触部2131包括两个接触部表面2131A和2131B。当沿着Z轴观察时，第一支撑元件410与接触部表面2131A、2131B各有一个接触点。接触部表面2131A、2131B之间形成一夹角∠A。夹角∠A可依照设计需求为0～180°之间的角度。

图5B为从图4中的方框5B所截取的放大图。如图5B中所显示，第二接触部2141接触第二支撑元件420。作为容纳第二支撑元件420的槽道的第二接触部2141包括一接触部表面2141A以及两个表面2141B和2141C。

接触部表面2141A位在两个表面2141B、2141C之间。接触部表面2141A与表面2141B之间形成一夹角∠B，夹角∠B可依照设计需求为0～180°之间的角度。接触部表面2141A与表面2141C之间形成一夹角∠C，夹角∠C可依照设计需求为0～180°之间的角度。根据本公开的一些实施方式，夹角∠B与夹角∠C相等。

当沿着Z轴观察时，第二支撑元件420与接触部表面2141A有一个接触点，且第二支撑元件420与表面2141B、2141C之间没有接触。

在第一接触部2131以及第二接触部2141之间不同的配置之下，第一承载件210能以较少的自由度限制的方式接触支撑组件400，以使第一承载件210在相对固定部100运动以达到自动对焦时具有较佳的性能(例如，第一承载件210在运动时的顺畅度更好，而降低第一承载件210相对于固定部100异常运动(例如，卡住)的风险)。

图6为根据本公开的一些实施例的光学元件驱动机构10沿着图1的线S-S’截取的剖面侧视图。如图6中所显示，突出部211在Z轴的高度H1小于延伸部213在Z轴的高度H2，虽然未显示，但突出部212(图3)在Z轴的高度以相同的方式小于延伸部214(图3)在Z轴的高度。

由于突出部211、212的高度H1小于延伸部213、214的高度H2，因此框架120下方有空间可容纳第二承载件220，使得第二承载件220的底部在Z轴并未超出固定部100的底部(例如，框架120的底部)。此配置使得相较于具有高度H2的光学元件承载件且包括感光元件承载件的其他光学元件驱动机构，本公开的光学元件驱动机构10在Z轴可具有较薄的厚度，而达到小型化的功效。同时，相较于具有高度H1的承载件的其他光学元件驱动机构，通过第一承载件210的延伸部213、214具有高度H2的配置，使得延伸部213、214得以具有较长的接触部(接触支撑组件的槽道)，因此，本公开的光学元件驱动机构10可抑制第一承载件210被驱动时产生翻转的情形，由此提升驱动光学元件驱动机构10时的性能。

在图6中还可以看到框架金属片121、第二承载件金属片221以及第二承载件滚动元件230。第二承载件滚动元件230设置于框架金属片121及第二承载件金属片221之间。第二承载件滚动元件230接触框架金属片121及第二承载件金属片221。如此一来，可以避免于第二承载件滚动元件230运动时，框架120及第二承载件220受到损害，而且还可以有助于第二承载件滚动元件230的运动减少摩擦力。

图7为根据本公开的另一实施例的光学元件驱动机构10’的剖面侧视图。如图7中所显示，延伸部213’包括一凹槽2132’，且凹槽2132’不与第一支撑元件410接触。换句话说，凹槽2132’存在于延伸部213’与第一支撑元件410的邻接之处。应当理解的是，虽然未显示，但在本实施例中，第一承载件210’也以相同的方式包括不与第二支撑元件420接触的另一凹槽。此配置可减少第一承载件210’与支撑组件400之间的摩擦力，而提升光学元件驱动机构10’的性能。

综上所述，本公开中的活动部经由支撑组件相对固定部运动。使用本公开的支撑组件而非弹簧片可使承载件承载质量、尺寸较大的光学元件，由此提升光学元件驱动机构的性能。由于本公开的延伸部的高度大于突出部的高度，使得光学元件驱动机构可具有较薄的厚度，且同时相较于具有相同厚度的其他光学元件驱动机构可具有抑制光学元件承载件翻转的功效。本公开的第一驱动组件以及支撑组件设置在光学元件驱动机构中的同一侧，使得当第一承载件在光轴运动时，第一承载件与固定部在与光轴垂直的间距保持不变，以由此抑制第一承载件被驱动时发生翻转的情形。本公开中第一接触部以及第二接触部具有不同的接触表面配置，使得第一承载件能以较少的自由度限制的方式接触支撑组件，由此使第一承载件在相对固定部运动时具有较佳的性能(例如，第一承载件在运动时的顺畅度更好，而降低第一承载件相对于固定部异常运动(例如，卡住)的风险)。

在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

虽然本公开的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中技术人员可从本公开的公开内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此，本公开的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

上述的实施例以足够的细节叙述使所属技术领域的技术人员能通过上述的描述实施本发明所公开的装置，以及必须了解的是，在不脱离本发明的精神以及范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。